تحلیل انتقال گرمای جابجایی مختلط نانو سیال آب و اکسید مس در کانال قایم مربعی با رویکرد دو فاز اویلر - لاگرانژ

هدف از انجام مطالعه حاضر، تحلیل انتقال گرمای جابه جایی مختلط نانو سیال آب و اکسید مس در داخل کانال قایم مربعی، تحت شار حرارتی ثابت است. جریان سیال داخل کانال، آرام، پایا و سه بعدی در نظر گرفته شده است. از دیدگاه دو فاز اویلر- لاگرانژ برای تحلیل رفتار نانو سیال استفاده شده است. معادلات حاکم بر مسیله توسط روش حجم کنترل بر پایه روش المان محدود (CVFEM) گسسته سازی شده اند. تاثیر پارامترهایی مانند غلظت ذرات نانو، عدد رینولدز و عدد گراشف بر روی ضریب انتقال گرمای جابه جایی مختلط، عدد ناسلت، پروفیل سرعت و دما، ضریب اصطکاک و نحوه پخش ذرات، مورد تحلیل قرار گرفته است. به دلیل اهمیت دو نیروی براونی و ترموفورتیک، تاثیر این نیروها بر ضریب انتقال حرارت بررسی شده است. نتایج نشان می دهد که افزایش غلظت ذرات نانو، موجب بیشتر شدن ضریب انتقال گرمای نانو سیال شده، ولی تاثیر قابل توجهی بر روی ضریب اصطکاک ندارد. به عنوان مثال، برای غلظت 2 درصد ذرات نانو، افزایش 25 درصدی در ضریب انتقال گرما مشاهده می شود. از سویی دیگر، افزایش عدد گراشف باعث کم شدن بهبود انتقال گرمای نانو سیال نسبت به سیال خالص می شود.

Keywords:

نانو سیال , انتقال گرما , جابجایی مختلط , مدل اویلر - لاگرانژ , حجم کنترل بر پایه المان محدود